2-5. 液状食品の凍結乾燥 : 初期乾燥過程の解析と乾燥速度の移行点についての検討(Seession 2:凍結乾燥技術とその製品の物性,セミナー「凍結乾燥とその応用」)

概要

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固形分濃度の異なるミルクを主たる試料液として用い,制御された条件下で凍結したのち,凍結層側から加熱する方式によって乾燥実験を行った.そして,初期乾燥過程を,水蒸気透過に対する試料表面の抵抗を考慮したU.R.I.F.モデルによって解析し,関連する速度定数を求めた.固形分濃度の増加につれ,水蒸気透過係数および凍結層熱伝導度は減少し,表面抵抗は増加した.このため試料液の濃縮によって,初期乾燥速度自身は減少したが,乾燥速度は長い時間ほぼ一定しており,濃縮による乾燥の負荷の減少は,乾燥物の生産性の増加に効果のあることが確かめられた.水蒸気透過係数および表面抵抗に対する凍結温度の影響からして,凍結温度が高くなると氷晶昇華後の乾燥層の内部および表面共に,水蒸気が透過し易い構造となることが明らかとなった.しかし,表面抵抗は凍結濃縮に依るとする認識からすると,表面抵抗に対する凍結温度の影響の様子は,やや意外な結果であった.乾燥速度は途中から急激に減少することが観測されたが,その時間は,初期含水率が大きく凍結層熱伝導度の大きい試料程早い結果となった.原因は,昇華面近傍の温度が次第に上昇し,部分的融解に伴って凍結層内部の構造が変化することに依るものと,DSCによる水の状態の測定結果等から推定された.昇華面近傍の温度を常に一定温度以下に保つように,乾燥の進行につれてヒーター温度を下げて行くことが,試料の濃縮と共に凍結乾燥の生産性に役立つものと考えられたなお,本研究の内容の詳細は文献に記述されており,また,近々,他誌に投稿予定である.
低温生物工学会の論文
1984-08-20

2-5. 液状食品の凍結乾燥 : 初期乾燥過程の解析と乾燥速度の移行点についての検討(Seession 2:凍結乾燥技術とその製品の物性,セミナー「凍結乾燥とその応用」)

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